政府补贴对汽车制造商产业链选择的影响分析
2023-07-17张建秋尤璞王晓莉
张建秋 尤璞 王晓莉
摘 要：以汽车制造企业产业链选择与政府补贴政策的力度为背景，针对制造商选择产业链生产和政府强弱政策之间的关系，研究演化博弈相关稳定策略，对在各种情况下的稳定进行，并对各种情况下进行分析和系统模拟仿真。结果表明，在新能源汽车发展的前期，汽车制造厂商选择生产线与政府补贴力度，以及成本和收益有关，制造商和政府的不同行为会导致不同主体的收益和行为差异。政府可以通过合适的政策来减少自身投入成本，实现效应最大化，并推动新能源汽车的生产普及。结合研究结果和仿真分析，对汽车制造业根据政策导向的发展有一定启示。
关键词：新能源汽车;传统汽车;绿色税;演化博弈
中图分类号：F273.7 文献标志码：A
DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.15.003
Abstract： Based on the background of automobile manufacturing enterprises' industrial chain choice and the strength of government subsidy policies， aiming at the relationship between manufacturers' choice of industrial chain production and the strength and weakness of government policies， this paper studies the stability strategies related to evolutionary games， conducts analysis and system simulation on the stability points in each case. The results show that， in the early stage of the development of new energy vehicles， the choice of production lines by automobile manufacturers is related to government subsidies， costs and benefits. Different behaviors of manufacturers and governments will lead to different benefits and behaviors of different subjects. The government can reduce its own investment cost through appropriate policies， maximize the effect， and promote the production and popularization of new energy vehicles. Combined with the research results and simulation analysis， it has certain enlightenment for the development of automobile manufacturing industry according to the policy guidance.
Key words： new energy vehicles; traditional automobile; green tax; evolutionary game
0 引 言
近年來，为尽快实现“碳中和”目标，改善空气质量，政府大力推行新能源汽车政策补贴，由此种种，全国主要城市的氮氧化物排放在近五年实现大幅度减少。以江苏省为例，2014—2020年，氮氧化物排放量从123.26万吨减至48.5万吨，大部分主要城市氮氧化物排放量减少超50%[1]。新能源汽车补贴对于探索中国汽车相关新兴产业的进一步发展和规划，起到至关重要的作用。新能源汽车的相关配套产业是一个复杂且庞大的工业体系，产业的稳定发展离不开驱动系统技术的成熟，市场需求的刺激，还得依靠政府的政策导向、消费者购买意愿等前提有利条件的支持[2]。随着众多造车新势力进入市场，大型车企也开始搭建传统汽车与新能源汽车的双生产线，这些改变都因产业补贴和环保政策所产生，从而引起许多传统汽车厂商关注于转型成本的思考。
当前，新能源汽车作为战略性新兴产业，尤其是新能源电车和氢燃料电池的开发与利用引起了世界各地的广泛关注。中国已经颁布了许多节能减排的相关政策和措施，特别是在环境保护[3]、节能、技术创新[4]和新能源汽车产业发展方面。新能源汽车产业投入周期长、见效慢，同时面临着技术创新和市场培育困难等问题，均阻碍了相关生产企业的新能源汽车的推广与普及[5]。我国新能源汽车的相关配套生产企业目前处于初级阶段。2001年“863”规划出台后，形成了“三纵三横”的发展格局[6]。汽车产业随着科技进步与供应链全球化不断发展，汽车相关的零件、芯片等产业链的合并统筹方式也没有绝对的好坏差别，只是在不同国际形势以及经济大环境下的协调程度而产生差异[7]。
针对新能源汽车的产业发展，X. Cheng认为，与北欧、南美等发达国家的新能源汽车全球产业布局相比，中国的新能源汽车有着自己独特的优势[8]。而Li认为，中国的新能源汽车的发展是基于燃油汽车的相关产业出发。虽然我国传统汽车的销量和拥有量位居世界前列，但与东亚、欧美等发达国家和地区相比，传统汽车工业之间的发展仍有很大差距[9]。这无疑对我国新能源汽车产业的研发推进形成不利影响。据统计，到2021年末，我国道路机动车保有量已达3.95亿余辆，其中，汽车占3.02亿辆。在巨量的汽车面前，很大一部分是消耗燃油的传统汽车，只有少部分新能源汽车，这对当前的环境，尤其是人口密集的东南沿海来说，造成了很大的环境治理方面的困难[10]。
在全球温室效应越发严重、国家政策的大力驱动的前提下，随着人们环保意识增强，低碳减排的新能源汽车必然成为国家大力推崇的购买选项。陈会以比亚迪为例对新能源汽车行业发展做出了深入研究，从技术环节，产业链结构等宏观角度分析，表明目前产业发展较大程度依托国家政策[11]。Dimos通过构建政府对创新能力进行相关补贴的策略分析模型，试图讨论新能源汽车这一新兴产业能否通过政府的创新补贴来实现技术的进步，提高产业驱动力，表明政府补贴是推进汽车产业升级的一个重要因素[12]。同时陈洪转通过演化博弈的方法，研究在有限理性的前提下，政府对于新能源车企的相关骗保行为能否实现监管和惩罚，并且进一步论述实现动态性监督的可行性，表明了当下新能源汽车厂商发展的良莠不齐，同时对传统汽车市场的挤兑产生不利影响[13]。刘长玉等考虑了碳减排奖惩机制下政府和企业间的演化博弈模型，分析了碳配额政府碳税系数、补贴系数等参数对策略的具体影响大小和范围[14]。从国外政府监管的角度看，Sierzchula通过对美国加利福尼亚州具体政策的研究发现，通过对汽车排放量和相关汽车燃料的监管，同样会推进新能源汽车在制造商和消费者之间的普及[15]。Nie对北美的相关汽车购买市场进行了研究，认为比起直接将补贴资金给予消费者所能产生的购买力不如将这部分资金放置在其相关的配套基础设施的建设上[16]。
综合来看，现有文献主要讨论的是资金流向和政府补贴政策对环境、企业转型的发展影响，以及政府监管对企业的投机行为奖惩力度等，针对政府补贴对相关企业的汽车产业链选择的演化博弈研究较少。在汽车转型生产新能源汽车的前期，会有大量转型成本的投入，这些成本会在发展后期逐渐减少。本文利用演化博弈的方法，通过对政府和汽车制造商之间的策略选择过程进行相关均衡分析，研究在汽车制造厂商生产新能源汽车的前期转型、政府的补贴政策选择让我国汽车企业产业链的进一步发展会产生何种抉择，并且结合研究结论对推动新能源汽车产业的发展提供策略。
1 参数构建与基本假设分析
演化模型的构建主要是两个主体：汽车制造企业、政府。企业的行为策略集为（生产新能源汽车，生产传统汽车），政府的政策策略集为（强政政策，弱政政策）。
假设1 汽车制造企业原先为生产传统汽车，有一定产业链基础与规模效应，并且仅能选择生产新能源汽车或者传统汽车中一种车型，不可同时生产。
假设2 政府对于汽车制造企业的政策强弱主要区别是对新能源汽车补贴力度的大小，强政政策下补贴为C，弱政政策下补贴为C，显然C>C，以及在强政政策下对传统汽车污染排放收取额外的绿色税t，同时可以获得一定的环境收益R，在弱政政策下，国家也可以节约一部分监管成本Q。
假设3 车企根据自身成本大小选择生产新能源汽车的行为概率为x，选择生产传统汽车的行为概率为1-x;针对两种汽车生产方式，政府强政政策的概率为y，采用弱政政策的概率为1-y。
假设4 车企在选择哪种汽车进行生产时，由于新能源电车的电池损耗与相关续航研发周期较长，其投入也会较高，所以企业投入研发的成本为T，可以获得一定的回报W。并且由于产业鏈的转换与改造，导致新能源汽车产业链成本Y比传统汽车的产业链成本Y要高，即Y>Y。
此外，在政府强政政策的指导下，新能源汽车会有所上升，从而可以获得一定环境收益R。同时由于政府需要为汽车提供一定的配套设施，由于新能源汽车的基础建设的充电站的范围和数量较多，其成本f大于传统汽车所需要的加油站成本f，显然f>f。
假设5 在政府强政政策的指导下，车企生产的新能源汽车可以减少一笔额外的推广宣传费用π，使得车企成本有所下降;同时，在弱政政策环境里，车企如果选择生产传统汽车，可以获得一定规模收益π，使得成本有所减少。
在上述参数设置的条件下，构建了汽车制造企业与政府间关于政策选择的成本矩阵，如表1所示。
根据演化博弈的相关理论，可得汽车制造企业采取新能源汽车生产策略的期望成本为：
E=yT-W+Y
+1-yT-W-
π=
Y+π
y+T-W-π （1）
采取新能源汽车生产的汽车制造企业的期望成本：
E=y
Y+t+1-y-
π=
Y+t+
πy-π （2）
根据上述公式可得汽车制造商的复制动态方程可以表示为：
=x
E
-=x1-x
Y+
π
-Y-t-
πy+T-W-π
+
π （3）
同理，政府采取强政政策的期望成本为：
E=x
f-R+C
+1-x
C
+f-t=
f
-R-f+tx+C+f-t （4）
政府采取弱政政策的期望成本为：
E=x
C
+f-Q+1-xC=
f-Qx+C （5）
根据上述公式可得政府策略的复制动态方程为：
=y
E
-=y1-yt+Q-R-f
x+C
+f-t-C
（6）
2 演化博弈的均衡分析
2.1 汽车制造企业的相关均衡分析。令Fx=，结合方程式（3）进行求导，可以计算出：
=1-2xY
+
π-Y
-t-
πy+T-W-
π+
π （7）
在得出方程的基础上，根据不同的取值在不同范围下的稳定性进行具体分析。
（1）当y=时，则Fx=0，此时意味着所有的x都是稳定状态。
（2）当y≠时，令Fx=0，得x=0，x=1是两个稳定状态。
根据演化博弈分析的相关基本理论可以得出，要使F
x<0时，x才是演化稳定策略ESS。
（1）若T-W+π+π<0，即<0，恒有y>，此时x=1是稳定演化策略。
（2）若T-W-π+π>π+t+Y-Y-π，即可得>1，则恒有y<，此时x=0是稳定演化策略。
（3）若0 ①当y>时，此时Fx>0，Fx|<0， Fx|>0，故x=1是稳定演化策略。 ②当y<时，此时Fx<0，Fx|>0， Fx|<0，故x=0是稳定演化策略。 汽车制造商的复制动态相位图如图1所示。 2.2 政府策略的演化博弈均衡分析。令Fy=，对方程式（6）求导，可以得出： =1-2y t+Q-R-fx+C +f -t-C （8） 根據政府的政策选择，在得出方程的基础上，根据不同的取值在不同范围下的稳定性进行具体分析。 （1）当x=时，则Fy=0，此时表明所有的y都满足稳定状态的成立条件。 （2）当x≠，令Fy=0，得y=0， y=1是两个稳定状态。 同理，要使F y<0时，y才为演化稳定策略ESS。 （1）若C+f-t-C<0，即<0，恒有x>，此时y=0是演化稳定策略。 （2）若C+f-t-C>R+f-Q-t，即>1，恒有x<，此时y=1是演化稳定策略。 （3）若0 ①当x>时，此时Fy<0，Fy|>0， Fy|<0，故y=0是演化稳定策略。 ②当x<时，此时y=1是演化稳定策略。政府策略的复制动态相位图如图2所示。 2.3 汽车制造厂商和政府策略的博弈分析。联合博弈主体的复制动态方程式（3）、式（6），进行联立，并且令=0，且 =0，得到如下联立方程组： 根据方程组进行求解，可得系统的五个平衡点，分别为E0，0， E0，1， E1，0， E1，1， Ep，q。根据演化的均衡点性质可知，可以根据对应矩阵的行列式和迹的相关取值和大小来进行相关的稳定性判定。 J= 将五个系统平衡点的数值带入，其行列式和迹的表达式如表2所示。 其中：M=。 经过计算，可知平衡点p，q处的迹的值为0，不满足trJ<0，因此该局部均衡点肯定不是ESS。故以下将分析4个系统平衡点成为ESS的可能性。 当且仅当detJ>0，trJ<0时，该均衡稳定点具有稳定性。于是容易得出： 结论1 （1）若t+Y （2）若T-W （1）的平衡点分析如表3所示，当t+Y 推论1 当Y+t 推论1说明汽车制造厂商采取新能源汽车生产的投入和收益的差值T-W以及生产线的成本Y和采取传统汽车生产的绿色税和生产线成本之和t+Y。①当T-W+Y大于t+Y;②政府采取强政政策的新能源汽车成本大于传统汽车的成本时，汽车制造厂商的选择会趋向于生产传统汽车，政府的行为会趋向与采取弱政政策，此时不利于新能源汽车的推广与使用。此时政府很难通过改变交通出行方式以减少污染排放。 结论2 （3）若-π （4）若-π （3）的平衡点分析如表5所示;（4）的平衡点分析如表6所示。 推论2 当-π 推论2说明，当：①汽车制造厂商的新能源汽车生产成本大于传统汽车成本;②政府采取强政措施后，环境带来的收益大于弱政下的监管成本，汽车制造厂商会趋向生产传统汽车，而政府会趋向采用强政政策以获取更高的环境收益。随着政府强政政策的不断推行，以及环保理念的不断深入，汽车制造企业会逐渐选择新能源汽车进行生产。 结论3 （5）若t+Y>T-W+Y，C-C （6）若t+Y>T-W+Y，f-t 推论3 当t+Y>T-W+Y，C-C 推论3说明汽车制造厂商采取新能源汽车生产的投入和收益的差值T-W以及生产线的成本Y和采取传统汽车生产的绿色税和生产线成本之和t+Y。当：①T-W+Y小于t+Y;②政府采取强政政策的新能源汽车成本大于传统汽车的成本时，汽车制造厂商的选择会趋向于新能源汽车，此时政府的政策行为，不利于新能源汽车的推广以及汽车制造厂商的成本降低。 （5）的平衡点分析如表7所示;（6）的平衡点分析如表8所示。 结论4 （7）若T-W-π<-π （8）若-π （7）的平衡点分析如表9所示;（8）的平衡点分析如表10所示。 推论4 当-π>T-W-π， C-C 推论4说明，当：①汽车制造厂商的新能源汽车生产成本小于传统汽车成本;②政府采取强政措施后，环境带来的收益小于弱政下的监管成本，汽车制造厂商会趋向新能源汽车，而政府会趋向采用强政政策以减少过多成本投入，因此政府趋向于采取强政政策，而汽车制造厂商趋向成本较低的新能源汽车的生产。政府的行为会趋向与采取强政政策，此时的状态更利于新能源汽车的推广与使用。 综合以上八种情况，将不同条件下的ESS归纳总结如表11所示。 3 仿真数值分析 本文通过汽车制造商的产业链选择和政府采取何种政策力度来进行指导进行了相关建模分析。为了使本文更为严谨，也为了能更直接的展现其演化的具体路径，本文选择Matlab代入相关的仿真数据，进行呈现和分析。 通过表11的相关公式数据总结，对Y、t、Y、T、W、C、C、Q、R等参数赋不同的取值，来证明上述稳定策略的合理化。 图3描述了各参数满足Y+t 图4描述了各参数满足-π 图5描述了各参数满足t+Y>T-W+Y，C-C 图6描述了各参数满足-π>T-W-π，C-C 4 结 论 本文利用演化博弈工具对政府补贴政策以及汽车制造厂商产业链选择进行了研究，通过理论分析得出一些结论：（1）汽车制造厂商产业链的选择与政策互相影响，通过合理的成本减少，可以促进新能源汽车的生产以及环境治疗的改变;（2）当汽车制造厂商本身生产新能源汽车成本较高低时，即t+Y>T-W+Y，同时政府采取强政政策带来的环境收益小于监管投入系统存在唯一的演化稳定状态（新能源汽车、弱政政策）;（3）当汽车制造企业的宣传费用大于规模带来的收益时，即：-π>T-W-π，同时政府采取强政措施的成本更低，此时系统存在唯一的演化稳定状态（新能源汽车、强政政策）;（4）当汽车制造厂商生产传统汽车的成本低于新能源汽车，同时带来的成本收益也是传统汽车较高时，无论政府采取何种措施，汽车制造厂商都趋向传统汽车的生产。 基于以上结论，本文提出如下建议：（1）在汽车制造厂商转型生产线的前期，由于技术、产业链等多种因素不同，会增加其他方面的开支，企业需要节约投入，并获取最大的产出以实现成本的节约。（2）国家为了实现碳减排目标，推行新能源汽车是必要手段，前期需要投入大量基础设施的建设，才能尽可能实现新能源汽车的普及，实现绿色效应反超投入成本。（3）汽车制造厂商在国家的政策影响下，积极开展新能源汽车的宣传，可以相应的获得一定的成本减少，待形成一定的生产规模，才能像传统汽车一样具有一定的规模效应。 本文主要考虑汽车制造厂商和国家政策直接的影响，关于消费者选择倾向以及国家给予消费者的购车补贴等，会在后续文章进一步证明。 参考文献： [1] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京：中国统计出版社，2021. [2] Y LIU， A KOKO. Who does what in China's new energy vehicle industry[J]. Energy Procedia， 2013，57（3）：21-29. [3] Z Y CHEN， Z H HUANG， P Y NIE. Industrial characteristics and consumption efficiency from a nexus perspective-based on Anhui's empirical statistics[J]. Energy Policy， 2018，115：281-290. [4] D X YANG， Z Y CHEN， P Y NIE. Output subsidy of renewable energy power industry based on asymmetric information[J]. Energy， 2016，117：291-299. [5] M A YUN. A study on the dynamic mechanism encouraging the development of new energy industry[J]. Energy Procedia， 2011（5）：2020-2024. [6] M X JIANG， D X YANG， Z Y CHEN. Market power in auction and efficiency in emission permits allocation[J]. Environ Manage， 2016，183（3）：576-584. [7] 綦良群，王成東，胡乃祥. 我国汽车产业链整合模式及其选择研究[J]. 科学决策，2011（10）：3-18. [8] Z LIU， H HAO， X CHENG， et al. Critical issues of energy efficient and new energy vehicles development in China[J]. Energy Policy， 2018，115：92-97. [9] T H LI. Current situation of development of traditional energy vehicles and new energy vehicles[J]. Technol Innovate Herald， 2013（6）：67. [10] 杜敬森. 新能源汽车环境影响及能源效率探索[J]. 科技与创新，2015（17）：26-27. [11] 陈会. 基于PEST分析法的新能源汽车环境分析——以比亚迪为例[J]. 辽宁经济，2019（5）：38-39. [12] DIMOS C， PUGH G. The effectiveness of R&D subsidies： A meta-regression analysis of the evaluation literature[J]. Research Policy， 2016，45（4）：797-815. [13] 陈洪转，齐慧娟. 新能源汽车财政补贴政策监管演化稳定性分析[J]. 工业技术经济，2019，38（2）：114-119. [14] 刘长玉，夏同水，于涛. 基于低碳视角的政府监管与制造商生产的演化博弈研究[J]. 中国管理科学，2019，27（11）：96-106. [15] NIE Y， GHAMAMI M， ZOCKAIE A， et al. Optimization of incentive polices for plug-in electric vehicles[J]. Trans-portable Research Part B： Methodological， 2016，84：103-123. [16] SIERZCHULA W， NEMET G. Using patents and prototypes for preliminary evaluation of technology-forcing policies： Lessons from california's zero emission vehicle regular-tion[J]. Technological Forecasting and Social Change， 2015，100（11）：213-224. 收稿日期：2022-12-06 基金項目：江苏高校哲学社会科学研究重大项目（2019SJZDA129）;江南大学基本科研计划项目（JUSRP12103） 作者简介：张建秋（1998—），男，江苏盐城人，江南大学商学院硕士研究生，研究方向：供应链管理;尤 璞（1973—），本文通信作者，男，江苏无锡人，江南大学商学院，副教授，硕士生导师，研究方向：供应链金融、国际贸易;王晓莉（1974—），女，江苏南京人，江南大学商学院，副教授，研究方向：食品安全。 引文格式：张建秋，尤璞，王晓莉. 政府补贴对汽车制造商产业链选择的影响分析[J]. 物流科技，2023，46（15）：10-16.
